第9行星的新證據？還是別的什么東西？

假想中的第9行星。Mark Garlick

通過比對相隔23年的兩組數據，天文學家在太陽系邊緣發現了一個會移動的神秘光點。它可能是迄今為止可信度最高的第9行星候選者。假如真的是第9行星，那么它的質量將比海王星大，和太陽的距離大約相當于地球和太陽距離的700倍。

太陽系擁有新行星的可能性已被提出過多次。這個神秘的天體曾被稱為X行星，因為部分專家認為，太陽系內存在額外行星可以解釋地球上為何會規律性地發生大規模滅絕事件。這些專家相信，彗星的周期性撞擊地球，可能是在一顆看不見的行星推動下發生的。但是說大規模滅絕事件中存在周期性其實靠不住，X行星的存在也就變得不再有必要。

第9行星與X行星的概念并無關聯。它最早是由2016年加州理工學院的Michael Brown和Konstantin Batygin提出，用以解釋柯伊伯帶中部分天體軌道出現的異常聚集現象。假想中的第9行星質量比地球要大很多，它應當會沿著一條高度偏心的軌道，在距離太陽至少數百天文單位的地方繞日運行。而它既然如此之遙遠，那么想要探測到它也變得極端困難。

但是研究人員推測，第9行星在中紅外和遠紅外波段上的亮度，要超過可見光上的亮度。

近日一個由中國臺灣省“國立清華大學”天文學家Terry Long Phan為首的科研團隊，試圖通過梳理兩次遠紅外全天巡天數據檔案，來尋找第9行星。不可思議的是，他們竟然有所發現。他們發現了一個疑似第9行星的神秘天體。

這兩次巡天數據來自兩顆早已退役的紅外天文衛星。一顆是由NASA主導運行的IRAS衛星，它1983年升空，在軌運行了幾乎一年；第二顆是日本2006年發射的AKARI衛星，它從2006年開始服役，一直運行到2011年。

研究人員先是在IRAS的數據庫中尋找可疑目標，然后再結合AKARI衛星的數據進行位置比對，以確定它是否會移動。這樣的移動是極其細微的。在距離太陽700個天文單位的地方，天體通常每年只會移動大約3角分。1角分只相當于1/60度。

除此之外，研究人員還要考慮地球公轉帶來的額外位移。地球公轉會產生所謂的視差效應。當地球運行到其軌道的不同位置，同一個目標在天空中的位置會有細微的偏差。第9行星也是如此。為了避免視差，研究人員在數據庫中搜索了特定目標每年同一天的位置信息。

研究人員還針對每個候選目標進行了每小時的位置比對。如果候選目標是一個在距離地球較近的空間中快速移動的物體，那么它的運動是可以被檢測到并排除的。

經過仔細的搜索之后，研究人員在紅外數據中發現了一個高度可疑的小點。

IRAS數據（左）和AKARI數據（右）中候選體的位置對比。

這個小點在1983年的IRAS數據中出現在一個地方，但在AKARI數據中卻不在那里。而在AKARI數據中，在距離原來那個小點47.4角分的地方，出現了另外一個小點。如果這兩個小點是同一個物體，那么表明在這期間它發生了位移。也就是說，這個物體在兩次數據采集的時間間隔內，也就是至少23年中，沿其軌道圍繞太陽從一處轉移到了另一處。

與這個物體運動有關的所有已知信息，目前還不足以推斷出這個物體的完整軌道，也無法確定地說這就是第9行星。研究人員現在必須盡可能多地收集與之有關的新影像數據。

研究人員表示，現有的大型光學望遠鏡通過長時間曝光可以拍到這個光點。但是后續的光學觀測需要覆蓋3個平方度的天空，因為這個物體在2006年AKARI巡天之后必然已經不在原來的位置上了。

根據已有數據，研究人員推算這個天體如果真的是第9行星，其質量必然比海王星還大。這讓研究者感到震驚，因為他們原本是在尋找“超級地球”級別的天體。先前NASA的WISE探測器已經排除了在距離太陽256000天文單位處存在木星級行星的可能性，也排除了10000天文單位處存在土星級行星的可能性，但是沒有針對較小一些的海王星和天王星級天體進行檢測。研究人員表示，他們在WISE的數據中也進行了搜索，結果并沒有發現可信的對應體，因為自2006年之后，它就已經不在那里了。而由于不知道它的精確軌道，也不知道它究竟去了哪里。

另一個謎是第9行星如果確實存在，那它又是如何進入這樣一個近日點280天文單位，遠日點1120天文單位的奇特軌道的。這個軌道距離其他行星極為遙遠。要知道距離太陽最遠的行星海王星距離太陽也只有30天文單位。而第9行星理論上距離太陽有700天文單位。

研究人員表示，理論上有一種可能，第9行星是在距離太陽較近的地方形成的。這個地方可能靠近木星、土星、天王星和海王星的誕生地，后來由于引力的散射，導致這些早期的巨行星遠離了它們原來所在的位置。

另外也有可能，第9行星是被太陽俘獲的流浪行星。這一事件可能也發生在太陽系歷史的早期，當時太陽與其他相鄰的恒星依然很近，不同行星系之間的行星發生交換是有可能的。

不過這不是天文學家第一次在紅外數據中發現第9行星的候選天體。2021年英國帝國學院的天文學家Michael Rowan–Robinson就曾在IRAS數據中發現了一個質量大約相當于3至5個地球的神秘天體，它距離太陽要近一些，大約225個天文單位。但是這個天體未被證實，因為它在別的數據集，比如AKARI數據中并未出現。這一次發現的這個目標是迄今為止唯一一個同時在兩個數據集中都被發現的候選天體，因此研究人員認為，它是第9行星的可能性較大。

這個神秘的會移動的光點究竟是不是第9行星，或是別的什么東西，也只有用時間來檢驗了。未來更多更強大的巡天望遠鏡投入使用后，第9行星如果真的存在，它將無處藏身。

參考
A Search for Planet Nine with IRAS and AKARI Data
https://arxiv.org/pdf/2504.17288